Mathematical Model of Gas Hydrate of Hydrogen Sulfide Formation During Its Injection into a Natural Layer
DOI:
https://doi.org/10.14529/mmp180206Ключевые слова:
математическая модель, автомодельное решение, пористая среда, фильтрация, газогидраты, сероводород.Аннотация
Представлена математическая модель инжекции жидкого сероводорода в полубесконечный пористый пласт, насыщенный нефтью и водой, сопровождающейся образованием газогидрата H2S. Рассмотрен случай, когда гидратообразование происходит на фронтальной границе, а фронт вытеснения нефти сероводородом опережает данную границу. Методом сведения к автомодельной переменной построены решения для давления и температуры в каждой из областей пласта. Значения параметров подвижных межфазных границ найдены как результат итерационной процедуры. На основе полученных решений исследована зависимость координат межфазных границ от давления инжекции. Показано, что для существования решений с двумя различными межфазными границами величина давления инжекции должна быть выше некоторого предельного значения. Построена зависимость предельного значения давления инжекции от начальной температуры пласта при разных значениях температуры инжектируемого сероводорода. Результаты расчетов показали, что построенная математическая модель с тремя областями в пласте дает адекватное описание процесса при высоких значениях давления инжекции, температуры закачиваемого сероводорода и начальной температуры пласта.Библиографические ссылки
Machel H.G. Geological and Hydrogeological Evaluation of the Nisku Q-Pool in Alberta, Canada, for H2S and/or CO2 Storage. Oil and Gas Science and Technology, 2005, vol. 60, pp. 51-65. DOI: 10.2516/ogst:2005005
Xu T., Apps J.A., Pruess K., Yamamoto H. Numerical Modeling of Injection and Mineral Trapping of CO2 with H2S and SO2 in a Sandstone Formation. Chemical Geology, 2007, vol. 24, no. 3-4, pp. 319-346. DOI: 10.1016/j.chemgeo.2007.03.022
Byk S.Sh., Makogon Yu.F., Fomina V.I. Gazovye gidraty [Gas Hydrates]. Moscow, Khimiya, 1980.
Duchkov A.D., Sokolova L.S., Ayunov D.E., Permyakov M.E. Assesment of Potential of West Siberian Permafrost for the Carbon Dioxide Storage. Earth's Cryosphere, 2009, vol. 13, no 4, pp. 62-68.
Gimaltdinov I.K., Khasanov M.K. Mathematical Model of the Formation of a Gas Hydrate on the Injection of Gas into a Stratum Partially Saturated with Ice. Journal of Applied Mathematics and Mechanics, 2016, vol. 80, no. 1, pp. 57-64. DOI: 10.1016/j.jappmathmech.2016.05.009
Shagapov V.Sh., Raffikova G.R., Khasanov M.K. On the Theory of Formation of Gas Hydrate in Partially Water-Saturated Porous Medium when Injecting Methane. High Temperature, 2016, vol. 54, no. 6, pp. 858-866. DOI: 10.1134/S0018151X16060171
Shagapov V.Sh., Chiglintseva A.S., Belova S.V. On the Theory of Formation of a Gas Hydrate in a Heat-Insulated Space Compacted with Methane. Journal of Engineering Physics and Thermophysics, 2017, vol. 90, no. 5, pp. 1147-1161. DOI: 10.1007/s10891-017-1669-8
Shagapov V.Sh., Chiglintceva A.S., Belova S.V. Mathematical Modelling of Injection Gas Hydrate Formation into the Massif of Snow Saturated the Same Gas. Proceedings of the Mavlyutov Institute of Mechanics, 2016. vol. 11, no. 2, p. 233-239. DOI: 10.21662/uim2016.2.034
Khasanov M.K. Injection of Liquid Hydrogen Sulde in a Layer Saturated with Oil and Water. Tyumen State University Herald. Physical and Mathematical Modeling. Oil, Gas, Energy, 2017, vol. 3, no. 2, pp. 72-84.
Shagapov V.Sh., Khasanov M.K., Musakaev N.G., Ngoc Hai Duong. Theoretical Research of the Gas Hydrate Deposits Development Using the Injection of Carbon Dioxide. International Journal of Heat and Mass Transfer, 2017, vol. 107, pp. 347-357. DOI: 10.1016/j.ijheatmasstransfer.2016.11.034
